高考物理总复习 4-5宇宙速度 人造卫星课件 新人教版

归纳
考向2 宇宙速度
考向 同步卫星的特点应用
考点3：“三体”运动比较
知识点 近地卫星、同步卫星和 赤道上物体运动的比较
考向 近地卫星、同步卫星和赤 道上物体运动的比较
复习目标
1、掌握不同轨道卫星加速度、线速度等 参量的求解。 2、掌握同步卫星的特点，并能够比较近 地卫星、同步卫星和赤道上物体运动。 3、会求解不同天体的第一宇宙速度。
夯基·必备基础知识 知识点 近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动的比较
夯基·必备基础知识 知识点 近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动的比较
提升·必备题型归纳 考向 近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动的比较
CD
提升·必备题型归纳
真题感悟
真题感悟
（2022年天津卷高考真题）2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授 课期间利用了我国的中继卫是系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空 间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星 系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该
卫星（ C ）
A．授课期间经过天津正上空 B．加速度大于空间站的加速度 C．运行周期大于空间站的运行周期 D．运行速度大于地球的第一宇宙速度
提升·必备题型归纳
2024
第23讲
高考一轮复习
人造卫星 宇宙速度
目录
CONTENTS
01
复习目标02ຫໍສະໝຸດ 网络构建03知识梳理 题型归纳
04
真题感悟
内容索引
知识考点
考点1：不同轨道卫星参量 宇宙速度
考点2：同步卫星
知识点1 不同轨道卫星参量 夯基·必备基础
知识梳理 知识点2 宇宙速度

人造卫星是指由人类制造并发射 到太空中的无人航天器，通常围 绕地球或其他行星运行。
人造卫星分类
根据用途和轨道特性，人造卫星 可分为通信卫星、气象卫星、导 航卫星、科学探测卫星等。
地球同步轨道与太阳同步轨道
地球同步轨道
地球同步轨道是指卫星绕地球一周的时间与地球自转一周的时间相等的轨道， 通常用于通信和气象观测。
太阳同步轨道
太阳同步轨道是指卫星绕地球运行时，其轨道平面始终与太阳保持固定的取向 ，使得卫星在固定的地方时始终能够受到阳光的照射，通常用于遥感观测。
卫星运行原理及受力分析
卫星运行原理
卫星在太空中运行时，受到地球引力的作用，同时受到其他 天体（如太阳、月球）的引力干扰。为了保持稳定的轨道， 卫星需要进行轨道修正和姿态控制。
重点知识点总结回顾
人造卫星的基本原理
包括卫星的轨道、速度、周期等基本概念，以及卫星受到的地心 引力和向心力等基本原理。
宇宙速度的概念
理解第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义和意义， 以及它们与卫星发射和运行的关系。
卫星的变轨问题
掌握卫星变轨的原理和方法，理解变轨过程中能量和动量的变化。
解题技巧分享与实例分析
解题技巧
熟悉高考物理中常见的解题方法和技巧，如整体法、隔离法、图像法等，并能够灵活运用这些方法解 决卫星和宇宙速度相关的问题。
实例分析
通过分析和讲解历年高考真题和模拟题，加深对知识点的理解和记忆，提高解题能力和应试水平。
相关前沿科技动态关注
01
空间探测技术
关注最新的空间探测技术和成果，如火星探测、月球探测等，了解这些
观测等。
04
人造卫星在通信、导航等 领域应用
通信卫星工作原理及优缺点分析

R r
根据万有引力提供向心力，有 GMr2m＝mvr12，GMRm2′＝m′vR22，故vv12 ＝ Rr；对于同步卫星和地球赤道上的物体，其共同点是角速度相等， 有 a1＝ω2r，a2＝ω2R，故aa12＝Rr ，故选 A、D.
例6 有a、b、c、d四颗地球卫星，卫星a还未发射，在地球赤道上随地
方法一：由 GmR地2m＝mvR2，得 v＝
GRm地＝
6.67×10－11×5.98×1024
6.4×106
m/s
≈7.9×103 m/s.
方法二：由 mg＝mvR2得
v＝ gR＝ 9.8×6.4×106 m/s≈7.9×103 m/s.
第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速
例2 (2020·浙江7月选考·7)火星探测任务“天问一号”的标识如图所示. 若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径 与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的 A.轨道周长之比为 2∶3
B.线速度大小之比为 3∶ 2
√C.角速度大小之比为 2 2∶3 3
D.向心加速度大小之比为 9∶4
考向1 卫星运行参量与轨道半径的关系
例1 (2022·广东卷·2)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷 的冬季.假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬 季时长约为地球的1.88倍.火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运 动.下列关于火星、地球公转的说法正确的是 A.火星公转的线速度比地球的大 B.火星公转的角速度比地球的大 C.火星公转的半径比地球的小
例7 (2023·湖北省联考)中国火星探测器“天问一号”成功发射后，沿 地火转移轨道飞行七个多月，于2021年2月到达火星附近，要通过制动 减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行.已知地球的质量约 为火星质量的10倍，地球半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是 A.若在火星上发射一颗绕火星运动的近地卫星，其速度至少需要7.9 km/s B.“天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s，小于11.2 km/s

2．卫星的稳定运行与变轨运行分析 (1)圆轨道上的稳定运行： 若卫星所受 万有引力 等于做匀速圆周运动的向心 力，将保持匀速圆周运动，即GMr2m＝mvr2＝mrω2＝mr(2Tπ)2
(2)变轨运行分析： 当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动 机或空气阻力作用)，万有引力就不再等于向心力，卫星将 做变轨运行．
运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为
原来的
1 4
，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的
() A．向心加速度大小之比为4:1
B．角速度大小之比为2:1
C．周期之比为1:8
D．轨道半径之比为1:2
解析：卫星变轨后动能减小为原来的
1 4
，则其速度变为
原来的
1 2
，由G
Mm r2
＝m
v2 r
＝m
4π2 T2
r＝mω2r＝ma可得：v＝
GM r
知半径变为原来的4倍，选项D错误；a＝
GM r2
知加速
度变为原来的
1 16
，选项A错误；由ω＝
GM r3
知ω变为原来
的
1 8
，选项B错；由T＝
4π2r3 GM
，知周期变为原来的8倍，
选项C正确．
答案：C
知识点二
宇宙速度
知识回顾
1．第一宇宙速度(环绕速度) 指人造卫星近地环绕速度，它是人造卫星在地面附近 环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，是人造卫星 的最小发射速度．其大小为v1＝ 7.9 km/s.
为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则vv12等于(
)
A.
R31 R32
B.
R2 R1
C.RR2221